a konvekció nagy mennyiségben fordul elő atmoszférákban, óceánokban, planetáris köpenyekben, és biztosítja a hőátadás mechanizmusát napunk és minden csillagunk legkülső belső tereinek nagy részére. A konvekció során a folyadék mozgása láthatatlanul lassú lehet, vagy nyilvánvaló és gyors lehet, mint egy hurrikánban. Csillagászati skálán a gáz és a por konvekciója a fekete lyukak felhalmozódó lemezeiben fordul elő, olyan sebességgel, amely szorosan megközelíti a fényét.,
Hőátadásszerkesztés
a hűtőborda nagy felületű konvekciót biztosít a hő hatékony elszállításához.
a konvektív hőátadás a folyadékok ömlesztett mozgása (megfigyelhető mozgása) miatt bekövetkező hőátadás mechanizmusa. A hő az a szervezet, amelynek érdeklődésére tanácsot adnak (hordozzák), és szórt (diszpergált)., Ez ellentétes lehet a vezetőképes hőátadással, amely az energia molekuláris szintű rezgésekkel történő átvitele szilárd vagy folyadékon keresztül, valamint a radiatív hőátadás, az energia átadása elektromágneses hullámokon keresztül.
a hőt konvekcióval továbbítják a természetben előforduló folyadékáramlásra, például a szélre, az óceáni áramlatokra és a Föld köpenyén belüli mozgásokra. A konvekciót az otthonok, az ipari folyamatok, a berendezések hűtése stb.,
a konvektív hőátadás sebessége javítható hűtőborda használatával, gyakran ventilátorral együtt. Például egy tipikus számítógépes CPU-nak van egy rendeltetésszerű ventilátora annak biztosítására, hogy működési hőmérséklete elfogadható határokon belül maradjon.
Konvekciós cellsEdit
Konvekciós cellák egy gravitációs mező
A konvekciós cella, is ismert, mint egy Bénard sejt, jellemző folyadék áramlási minta sok konvekciós rendszerek., A folyadék emelkedő teste általában elveszíti a hőt, mert hidegebb felülettel találkozik. Folyadékban ez azért fordul elő, mert közvetlen csere révén hidegebb folyadékkal cseréli a hőt. A Föld légkörének példájában ez azért fordul elő, mert hőt sugároz. Emiatt a hőveszteség miatt a folyadék sűrűbbé válik, mint az alatta lévő folyadék, amely még mindig emelkedik. Mivel nem tud leereszkedni az emelkedő folyadékon, az egyik oldalra mozog. Bizonyos távolságban lefelé irányuló ereje legyőzi az alatta lévő emelkedő erőt, és a folyadék leereszkedik., Ahogy leereszkedik, újra felmelegszik, a ciklus megismétlődik.
Légköri convectionEdit
Légköri circulationEdit
Idealizált ábrázolása a globális forgalomba a Földön
a Légköri forgalomba a nagyszabású légmozgás, valamint az azt jelenti, amellyel termikus energia eloszlik a felületen a Föld, együtt sokkal lassabb (elmaradt) ocean forgalomba rendszer., A légköri keringés nagyszabású szerkezete évről évre változik, de az alapvető klimatológiai szerkezet meglehetősen állandó marad.
A latitudinális keringés azért fordul elő, mert az egységnyi területre eső napsugárzás a legmagasabb a hő egyenlítőjén, és a szélesség növekedésével csökken, elérve a pólusoknál a minimumokat. Két primer konvekciós sejtből, a Hadley-sejtből és a poláris örvényből áll, a Hadley-sejtnél erősebb konvekció tapasztalható, mivel a látens hőenergia felszabadul a vízgőz kondenzációjával magasabb magasságokban a felhőképződés során.,
Hosszanti forgalomba, másrészt a szó, mert az óceán magasabb fajlagos hőkapacitása, mint a föld (valamint a hővezető képessége, amely lehetővé teszi a hő behatolni tovább a felszín alatt ), ezáltal elnyeli, majd elengedi több hőt, de a hőmérséklet-változás kisebb, mint a föld. Ez hozza a tengeri szellő, levegő lehűtjük a víz, partra a nap, és hordozza a szárazföldi szellő, levegő lehűtjük érintkezik a talajjal, ki a tengerbe az éjszaka folyamán. A hosszanti keringés két sejtből, a Walker keringésből és az El Niño / Southern Oszcillációból áll.,
WeatherEdit
Hogyan Főn termelt
több lokális jelenségek, mint a globális légköri mozgást is köszönhető a konvekció, beleértve a szél, néhány hydrologic ciklus. Például, a foehn szél egy lejtős szél, amely a hegylánc lefelé irányuló oldalán fordul elő. A levegő adiabatikus felmelegedéséből származik, amely nedvességének nagy részét a szél felé lejtőkön csökkentette., A nedves és száraz levegő eltérő adiabatikus elfordulási sebessége miatt a leeward lejtőin a levegő melegebb lesz, mint a szél felé vezető lejtőkön azonos magasságban.
a termikus oszlop (vagy termikus) az emelkedő levegő függőleges szakasza a Föld légkörének alsó magasságaiban. A termálokat a Föld felszínének a napsugárzásból történő egyenetlen melegítése hozza létre. A Nap felmelegíti a talajt, ami viszont közvetlenül felmelegíti a levegőt. A melegebb levegő kitágul, egyre kevésbé sűrű, mint a környező légtömeg, ami egy termikus alacsony., A könnyebb levegő tömege emelkedik, és ahogy ez történik, úgy az alacsonyabb légnyomáson történő tágulással is lehűl. Megáll, amikor a környező levegővel azonos hőmérsékletre hűl. A hővel társítva a hőoszlopot körülvevő lefelé irányuló áramlás. A lefelé mozgó külsőt a hidegebb levegő okozza, amelyet a termikus tetején elmozdítanak. Egy másik konvekcióvezérelt időjárási hatás a tengeri szellő.
egy zivatar életének szakaszai.,
a meleg levegő sűrűsége kisebb, mint a hideg levegő, így a meleg levegő hűvösebb levegőn belül emelkedik, hasonlóan a hőlégballonokhoz. A felhők úgy alakulnak ki, hogy a nedvességet hordozó viszonylag melegebb levegő a hűvösebb levegőben emelkedik. Ahogy a nedves levegő emelkedik, lehűl, ami a növekvő légcsomagban lévő vízgőz egy részét kondenzálja. Amikor a nedvesség kondenzálódik, felszabadítja a kondenzáció látens hőjének nevezett energiát, amely lehetővé teszi az emelkedő légcsomag kevesebb lehűlését, mint a környező levegő, folytatva a felhő felemelkedését., Ha elegendő instabilitás van jelen a légkörben, ez a folyamat elég hosszú ideig folytatódik ahhoz, hogy gomolyfelhők képződjenek, amelyek támogatják a villámlást és a mennydörgést. Általában a zivatarok kialakulásához három feltétel szükséges: nedvesség, instabil légtömeg, emelőerő (hő).
minden zivatar, típustól függetlenül, három szakaszon megy keresztül: a fejlődő szakasz, az érett szakasz, a disszipációs szakasz. Az átlagos zivatar átmérője 24 km (15 mi). A légkörben jelen lévő körülményektől függően ez a három szakasz átlagosan 30 percet vesz igénybe.,
Oceanic circulationEdit
Óceáni áramlatok
a napsugárzás érinti az óceánok: meleg víz, a Egyenlítő hajlamos keringenek felé, a lengyelek, míg a hideg, jeges víz fej felé az Egyenlítő. A felszíni áramokat kezdetben a felszíni szélviszonyok határozzák meg. A trópusokon a kereskedelmi szelek nyugat felé fújnak, a nyugati szélek pedig kelet felé fújnak., Ez a szélmintázat stresszt jelent a szubtrópusi óceán felszínére, az északi féltekén negatív hullámokkal, a déli féltekén pedig fordítva. A kapott Sverdrup szállítás egyenlő., Mert a természetvédelmi potenciális vorticity okozta a poleward-mozgó szél, a szubtrópusi gerinc nyugati periférián, a megnövekedett relatív örvényerősség poleward mozgó víz, közlekedés, kiegyensúlyozott, amelyet egy keskeny, gyorsuló poleward folyó, ami folyik végig a nyugati határ az óceán, medence, felülmúlják a hatások a súrlódás a hideg nyugati határ jelenlegi amelyek származik magas szélességi fokon. A teljes folyamat, az úgynevezett nyugati intenzívebbé, okoz áramlatok a nyugati határán egy óceánmedence, hogy erősebb, mint a keleti határ.,
ahogy halad poleward, meleg víz által szállított erős meleg víz áram megy párolgási hűtés. A hűtést a szél hajtja: a víz felett mozgó szél lehűti a vizet, és párolgást is okoz, így sósabb sóoldatot hagy. Ebben a folyamatban a víz sósabbá és sűrűbbé válik. a hőmérséklet csökkenése. Amint a tengeri jég kialakul, a sókat kihagyják a jégből, ezt a folyamatot sóoldat kizárásnak nevezik. Ez a két folyamat sűrűbb és hidegebb vizet eredményez. Az Atlanti-óceán északi részén lévő víz olyan sűrűvé válik, hogy kevésbé sós, kevésbé sűrű vízen kezd süllyedni., (A konvektív hatás nem különbözik a láva lámpától.) Ez a nehéz, hideg és sűrű vízfolyás az észak-atlanti mélyvíz, egy Déli Áramlat részévé válik.
Mantle convectionEdit
egy óceáni lemez hozzáadódik az upwellinghez (balra) és egy szubdukciós zónában (jobbra) fogyasztják.,
a köpeny konvekció a Föld sziklás köpenyének lassú kúszó mozgása, amelyet a föld belsejéből a felszínre hőt szállító konvekciós áramlatok okoznak. Ez az egyik 3 hajtóerő, amely a tektonikus lemezek mozgását okozza a Föld felszínén.
A Föld felszíne számos tektonikus lemezre oszlik, amelyeket folyamatosan hoznak létre és fogyasztanak az ellenkező lemezhatárokon. A létrehozás( felhalmozódás) akkor fordul elő, amikor a köpeny hozzáadódik a lemez növekvő széleihez. Ez a forró hozzáadott anyag hővezetéssel és konvekcióval lehűl., A lemez fogyasztási szélein az anyag termikusan összehúzódott, hogy sűrűvé váljon, és saját súlya alatt süllyed az óceán árok alatti szubdukció folyamatában. Ez a szubdukált anyag a Föld belsejében bizonyos mélységbe süllyed, ahol tilos tovább süllyedni. A szubdukált óceáni kéreg vulkanizmust vált ki.
Stack effectEdit
a Stack effect vagy kéményhatás a levegő áramlása az épületekbe, kéményekbe, füstgázkötegekbe vagy más tartályokba a felhajtóerő miatt., Felhajtóerő miatt előfordul, hogy a különbség a beltéri-kültéri levegő sűrűsége eredő hőmérséklet és nedvesség különbségek. Minél nagyobb a termikus különbség, a magassága a szerkezet, annál nagyobb a felhajtóerő, így a verem hatása. A veremhatás segíti a természetes szellőzést és a beszivárgást. Néhány hűtőtorony ezen az elven működik; hasonlóképpen a solar updraft tower egy javasolt eszköz villamos energia előállítására a veremhatás alapján.,
Csillagfizikusszerkesztés
a nap és a vörös óriáscsillag szerkezetének illusztrációja, konvektív zónáikat mutatva. Ezek a csillagok külső rétegeiben lévő szemcsés zónák.
granulátumok—a konvekciós sejtek teteje vagy felső látható mérete, a nap fotoszféráján. Ezeket a nap felső fotoszférájának konvekciója okozza., Észak-Amerika egymásra, hogy jelezze skála.
egy csillag konvekciós zónája az a sugártartomány, amelyben az energiát elsősorban konvekcióval szállítják.
A nap fotoszféráján lévő granulátumok a fotoszférában lévő konvekciós sejtek látható teteje, amelyet a plazma konvekciója okoz a fotoszférában. A granulátumok emelkedő része a közepén helyezkedik el, ahol a plazma melegebb. A szemcsék külső széle sötétebb a hűvösebb csökkenő plazma miatt., Egy tipikus granulátum átmérője 1000 kilométer, mindegyik 8-20 percig tart, mielőtt eloszlik. A fotoszféra alatt egy sokkal nagyobb “szupergranulák” réteg található, akár 30 000 kilométer átmérőjű, akár 24 órás élettartammal.
Szakácsszerkesztés
a konvekciós sütő olyan sütő, amelynek ventilátorai levegőt keringenek az élelmiszer körül, a konvekciós mechanizmus segítségével gyorsabban főzheti az ételt, mint egy hagyományos sütő., A konvekciós sütők egyenletesen osztják el a hőt az étel körül, eltávolítva az ételt körülvevő hűvösebb levegő takaróját, amikor először helyezik a sütőbe, és lehetővé téve az étel egyenletesebb szakácsát kevesebb idő alatt és alacsonyabb hőmérsékleten, mint egy hagyományos sütőben. A konvekciós sütőnek van egy ventilátora, körülötte fűtőelemmel. Egy kis ventilátor kering a levegőben a főzőkamrában.